Ⅱ級生物安全柜流入氣流測量結果不確定度評定

【摘要】 生物安全柜是微生物實驗室的必需品，廣泛應用于醫療衛生、制藥、科研等行業，其不僅能對生物安全柜的操作者提供保護措施，還能在進行細菌培養時提供無菌無塵的工作環境。為了保證操作人員在操作生物安全柜過程中不受細菌的侵害，生物安全柜的各項指標需要定期進行校準。本文對生物安全柜的流入氣流測量結果進行不確定度評定，給出測量結果的不確定度。

【關鍵詞】 生物安全柜;流入氣流;重復性;不確定度

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2020.06.016

Abstract： The biosafety cabinet is a necessity of microbiological laboratory，which is widely used in medical and health， pharmaceutical，scientific research etc. It can not only provide protection measures for operators，but also provide a sterile and dust-free working environment for bacterial culture. In order to protect operators from bacteria then operating biosafety cabinet，the indicators of biosafety cabinet need to be calibrated regularly. This article evaluated the uncertainty of inflow of biosafety cabinet， provided the uncertainty of measurement results.

Key words： biosafety cabinet;inflow;repeatability;uncertainty

生物安全柜是一種負壓過濾排風柜，可防止操作者和環境暴露于實驗過程中產生的生物氣溶膠污染，廣泛應用于食品、藥品、疾控、化工等重要領域，是實驗室生物安全防護屏障中最基本的安全防護設備。生物安全柜分為三級：Ⅰ級生物安全柜、Ⅱ級生物安全柜、Ⅲ級生物安全柜，Ⅰ級和Ⅱ級生物安全柜只在具有正壓防護服的最高防護水平實驗室中使用。生物安全柜的性能指標既關系到實驗人員的人身安全，也關系到試驗結果的準確性和可靠性。因此，對生物安全柜各項指標的校準檢測就顯得尤為重要。流入氣流是生物安全柜的重要指標之一，是指從室內通過前窗操作口進入生物安全柜前窗下側泄流槽的氣流，為防止生物安全柜工作區內產生的氣溶膠泄漏提供一個空氣屏障。目前，國內Ⅱ級生物安全柜校準檢測主要依據JJF 1815-2020《Ⅱ級生物安全柜校準規范》。

1 測量方法

1.1 測量與評定依據

JJF 1815-2020《Ⅱ級生物安全柜校準規范》和JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》。

1.2 環境條件

環境溫度15～30 ℃;濕度≤70%RH。

1.3 測量標準

風速儀測量范圍為0～2 m/s，最大允許誤差為±0.015 m/s。

1.4 被測對象

Ⅱ級生物安全柜的流入氣流，平均流入氣流要求≥0.51 m/s。

1.5 測量過程

按照JJF 1815-2020《Ⅱ級生物安全柜校準規范》7.3.2要求，以風速儀法測量流入氣流為例進行不確定度評定。生物安全柜前窗開啟至標稱高度，用風速儀在前窗操作口平面的兩排點測量氣流流速，第一排在前窗操作口上沿下約開啟高度25%的位置，第二排在前窗操作口上沿下約開啟高度75%的位置，測量點間隔約為100 mm，距前窗操作口的側邊接近但不小于100 mm測試，每個測量點重復測量3次，用所有測量值的平均值表示流入氣流流速。

2 不確定度評定方法

2.1 A類標準不確定評定

A類標準不確定分量主要來源于多次重復測量的重復性引入的標準不確定度，記為[u1]。

2.2 B類標準不確定度評定

B類標準不確定度分量來源于標準器的不確定度，記為[u2]。

2.3 合成標準不確定度[uc]

3 流入氣流測量結果的不確定度評定

3.1 輸入量標準不確定度的評定

3.1.1 儀器測量重復性引入的不確定度的評定[u1]

用A類標準不確定度評定。使用風速儀在安全柜的20個測量點進行測量，每個測量點連續測量10次（測量結果見表1），測量值的平均值為0.53 m/s。對測量結果的重復性進行分析。

合并樣本標準偏差按照公式（2）計算：

式中：m——測量點的數量;

n——每個測量點包含的測量次數;

[IFkj]——第j個測量點第k次的測量值，m/s;

[IFj]——第j個測量點測量值的算術平均值，m/s。

通過公式（2）計算得到合并樣本的標準偏差為：

由于每個測量點實際測量3次，因此得到重復性引入的不確定度分量[u1]為：

3.1.2 標準器引入的標準不確定度[u2]

風速儀的最大允許誤差為±0.015 m/s，按照均勻分布計算，得到：

3.2 標準不確定度分量一覽表

標準不確定度分量一覽表見表2。

3.3 合成標準不確定的[uc]

3.4 擴展不確定度[U]

取包含因子k=2，則

4 不確定度的報告

被校準生物安全柜的流入氣流測量結果為0.53m/s，測量結果的擴展不確定度為：

5 結語

本文針對生物安全柜的流入氣流測量結果的不確定度進行了分析評定，給出了流入氣流的測量結果和測量結果的擴展不確定度，明確了測量結果的不確定度范圍，為有效評價生物安全柜的流入氣流的校準結果提供了方法，為Ⅱ級生物安全柜的安全使用提供了技術支撐。

【參考文獻】

[1] 通用計量術語及定義：JJF 1001-2011[S].

[2] 測量不確定度評定與表示：JJF 1059.1-2012[S].

[3] 倪育才.實用測量不確定度[M].北京：中國質檢出版社，2016.

[4] Ⅱ級生物安全柜校準規范：JJF 1815-2020[S].

【作者簡介】

馬駿（1981-），女，講師，碩士，研究方向為電氣自動化技術、檢測技術的教學和研究。